JP2003512972A - 自動車の空転車輪を検出する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 極端な走行状態において、左前輪（ｖｌ）、右前輪（ｖｒ）、左後輪（ｈｌ）および右後輪（ｈｒ）を備えた自動車（２）の空転車輪（１）を検出するための方法が提案される。車輪はそれぞれ、その回転速度（Ｖ．ｖｌ，Ｖ．ｖｒ，Ｖ．ｈｌ，Ｖ．ｈｒ）に関する情報を、車両データを評価するための手段（μＣ）に供給する。カーブ走行しているかどうか、どちらのカーブ方向（４，４′）にカーブ走行しているか、およびカーブ内側の後続の車輪（１）の回転速度が、路面（６）に接触しているときの理論的に生じ得る回転速度と異なっているかどうかを、車両データを評価するための前記手段が検査する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、請求項１の前提部分に記載した、自動車の空転（自由回転）車輪を
検出するための方法に関する。

【０００２】 カーブ走行中または極端な走行状態において、或るタイプの自動車は、カーブ
内側に配置された後輪が持ち上がるかまたはこの後輪がもはや路面に時々接触し
ないほど荷重が低下する傾向がある。車両の調和、特にシャーシ、ばねおよびダ
ンパーの調和に応じて、この現象は強くなるまたは弱くなる。

【０００３】 自動車がブレーキ力コントロール（ＡＢＳ，ＴＣＳ）またはドライビングダイ
ナミクスコントロール（ＥＳＰ）のための電子システムを備えていると、個々の
車輪において車輪回転速度センサによって測定される車輪速度が電子システムに
よって処理される。車輪センサ信号に依存してスリップ時の挙動に反応するトラ
クションスリップコントロール（ＴＣＳ）による方法は、ドイツ連邦共和国特許
出願公開第３８０９１０１号公報（Ａ１）に記載されている。

【０００４】 前述の電子システムを備えた自動車の場合、車輪が路面から持上げられると、
持上げられた車輪の測定された車輪速度はもはや、路面に対する、持上げられた
車輪の範囲の車両の実際の相対速度に一致しない。そして、例えば車両基準速度
を求める際に、電子システムによって現在の車両状態を誤って解釈することにな
る。

【０００５】 本発明の課題は、持上げられた後輪に基づく電子システムによる車輪信号の誤
解釈を回避することである。

【０００６】 この課題は、請求項１に記載した、極端な走行状態での自動車（２）の空転を
検出するための方法によって解決される。

【０００７】 車輪が路面から持上げられて自由に回転する極端な走行状態は特に、カーブの
高速走行時に発生し得る。通常は、前進カーブ走行の際、持上げられる車輪はカ
ーブ内側の後輪である。持上げられた車輪を検出するために、例えば電子ブレー
キシステムに既に存在する、特に車輪の回転速度を示す車輪センサ信号を利用す
ることができる。

【０００８】 車両がカーブを走行すると、例えばマイクロプロセッサがカーブ内側の後続の
車輪を検査する。回転速度が例えば、路面との接触時のこの車輪の理論的に生じ
得る回転速度よりも高いと、車輪は路面から離れている。検査すべき車輪の理論
的に生じ得る回転速度は一般的に、車両に依存し、ほとんど車速に依存する一定
の値範囲内にある。

【０００９】 用語“後続の車輪”は本発明では、走行方向に見て後側の車両範囲に、特に後
側の車軸に配置されている車輪であると理解される。車両の前進走行時には、こ
れは後車軸の車輪である。車両の後退走行時には、前車軸の車輪である。

【００１０】 先行する車輪は、車両の走行方向に配置された車輪、特に前車軸に配置された
車輪である。

【００１１】 カーブ内側は小さな半径を有するカーブの側であると理解される。

【００１２】 自動車は、車輪センサを備えたあらゆる種類の車両、特に乗用車および貨物自
動車であると理解される。

【００１３】 理論的に生じ得る回転速度がカーブ外側にある後続の車輪の回転速度によって
計算されると有利である。

【００１４】 理論的に生じ得る回転速度は好ましくは、車速によって計算される。

【００１５】 しかし、カーブ外側にある後続の車輪の回転速度と、そのときの車速を、理論
的に生じ得る回転速度の計算に含めると特に有利である。

【００１６】 次のグループの処置、すなわち 先行する車輪の回転速度（Ｖ．ｖｌ，Ｖ．ｖｒ）の互いに比較すること、 ヨーレイトセンサ（Ｇ）の信号を評価すること、 操舵角センサ（Ｌ）の信号を評価すること、 横方向加速度センサ（Ｑ）の信号を評価すること、 後輪が持ち上がる前に経過する時間にわたってすべての車輪の回転速度（Ｖ．
ｖｌ，Ｖ．ｖｒ，Ｖ．ｈｌ，Ｖ．ｈｒ）を評価すること の１つまたは複数の処置によって、カーブ走行とカーブ方向を検出すると有利で
ある。

【００１７】 カーブ走行を検出するための前述の若干の処置の信号が、前述の他の処置の結
果の誤解釈を検査するために使用されると特に有利である。関連するすべての処
置が同じカーブ方向のカーブ走行を検出できるときにのみ、カーブ走行が推定さ
れると特に有利である。

【００１８】 例えば前輪の回転速度から左カーブが推定されると、左側への充分な操舵角、
横方向加速度および走行速度に依存する所定の最小値を有する正しい方向のヨー
レイトが存在する。

【００１９】 特に、カーブ内側の後続車輪の速度が、路面に接触しているときのこの車輪の
理論的に生じ得る最高回転速度よりも大きいときに、空転車輪が検出される。

【００２０】 理論的に生じ得る回転速度は一般的に、実際に適切な安全限界によって拡張可
能な値範囲内にある。測定された回転速度がこの値範囲内にないと、持上げられ
た車輪が検出される。理論的に生じ得る最高の回転速度は、理論的に生じ得る回
転速度の範囲の上限を示す。理論的に生じ得る最高の回転速度は好ましくは、カ
ーブ外側にある後続の車輪の回転速度と、適切な安全限界として範囲を拡張する
第１の閾値Ｓ１との合計を求めることによって算出される。

【００２１】 第１の閾値Ｓ１は好ましくは、瞬時の車両状態に依存する値である。Ｓ１が車
速に依存すると有利である。特に、高い車速のときにＳ１の値が小さくなるよう
に依存するときわめて有利である。Ｓ１の値は、車両データ、特に、例えば車両
全長またはホイールベースのような車両形状寸法に依存する値である。当業者は
例えば車輪速度を検出しながら車両分野試験に基づいて適切な値を決定すること
ができる。Ｓ１の値は好ましくは約３〜１１ｋｍ／ｈの範囲内にある。

【００２２】 車両が例えばカーブを高速走行すると、Ｓ１の値は低速のカーブ走行よりも小
さくなる。Ｓ１は好ましくは関数ｆ（Ｖ）である。この場合、Ｖは車速である。
この関数は好ましくは単調に強く低下する連続関数または特に限界値Ｇに近似す
る、好ましくは段階的に変化する関数である。従って、Ｓ１はきわめて高速の場
合実際にはもはや低下しない。上記の限界値Ｇは好ましくは約２〜７ｋｍ／ｈの
範囲内にある。

【００２３】 カーブ走行の際一般的に、カーブ外側の後続の車輪は、反対側のカーブ内側の
後続の車輪よりも大きな回転速度を有する。従って、第１の閾値Ｓ１は好ましく
は少なくとも、車両の最も小さなカーブ半径の際の後続の両車輪の回転速度の最
大の差のような大きさに選定される。

【００２４】 空転車輪は例えば車速に関して有効な情報をもはや供給しない。従って、好ま
しくは車輪が空転する間は、この車輪の回転速度の測定値は車両内に設けられた
他の電子システム、特に電子ブレーキシステム（ＡＢＳ）、トラクションスリッ
プコントロールシステムまたはドライビングダイナミクスシステムに供給されな
い。本発明はトラクションスリップコントロールシステムを備えた車両できわめ
て有利に実施される。

【００２５】 空転速度の回転速度の測定値のために、関連しない測定値の代わりに、電子シ
ステムに供給される代替値を求めることが有効であり、望ましい。

【００２６】 カーブ走行中であるかどうかの検出は、第２の閾値Ｓ２によって敏感でなくな
る。従って、車輪が持上がるほどきついカーブを走行しているときにのみ、カー
ブ走行が検出される。これに関連して誤解釈を生じる妨害因子は例えばすべり易
い路面または凸凹の路面である。好ましくは、カーブ半径を検出するための値が
第２の閾値Ｓ２を上回るときにのみカーブ走行が認識される。、 カーブ走行またはカーブ半径の適切な程度を示す値は、上述のように、本発明
においては異なるように決定可能である。カーブ半径を決定するための値が先行
する両車輪の回転速度の差から算出されると、きわめて簡単である。

【００２７】 このようにしてカーブ半径が決定されると、第２の閾値が一定の回転速度とし
て解釈される。Ｓ２の値は好ましくは、約0.2 〜２ｋｍ／ｈの範囲内にある。

【００２８】 車輪は本発明に従ってその回転速度に関するその都度の情報を、車両データの
評価手段に伝える。この評価手段は例えば電子演算ユニットである。

【００２９】 車両データを評価するための手段はこのましくは、次のステップ − それ自体公知の方法で個々のすべての車輪の回転速度（Ｖ．ｖｌ，Ｖ．ｖｒ ，Ｖ．ｈｌ，Ｖ．ｈｒ）を測定すること、 − 左前輪の回転速度（Ｖ．ｖｌ）を右前輪の回転速度（Ｖ．ｖｒ）と比較する こと、 − 左後輪の回転速度（Ｖ．ｈｌ）と右後輪の回転速度（Ｖ．ｈｒ）と比較する こと、 − 次の表の左側の縦欄内の論理式を計算すること、

【００３０】

【表２】 − 表の左側の縦欄の計算に依存して、車輪が空転しているか否かを決定するこ とであって、 この場合、記載“＊Ｖ”は、車輪（左後輪＝ｈｌ、右後輪＝ｈｒ）の１個が 空転していると認識されることを意味すること を実施する。

【００３１】 車両データを評価するための手段は、車両がどの方向に走行しているか、すな
わち前進走行であるか後退走行であるかを検査することができる。後退走行であ
ると、この有利な方法に従って、車輪の呼称が表内で変更される。すなわち、車
輪ｖｌから車輪ｈｒ等に呼称が変更される。

【００３２】 本発明は更に、上記の本発明による方法を実施するための装置に関する。この
装置は、メモリと入出力手段を有するマイクロプロセッサ（μＣ）を備え、この
入出力手段がドライビングダイナミクスシステムまたはブレーキシステム（ＡＢ
Ｓ）の電子機器と、車両センサ（５）に接続されていることを特徴とする。

【００３３】 本発明の他の有利な実施の形態が、図に基づく次の説明から明らかである。

【００３４】 図１ａにおいて、車輪ｖｌ（左前輪），ｖｒ（右前輪），ｈｌ（左後輪），ｈ
ｒ（右後輪）に車輪センサ５が設けられている。この車輪センサによって、各車
輪の車輪回転速度が測定される。好ましくはアクティブ式車輪センサの信号は演
算装置μＣに供給され、そこで処理される。処理されたデータは例えば電子ブレ
ーキシステムの他の演算装置ＡＢＳに導かれるかあるいは構成要素を節約するた
めに演算装置μＣで直接更に処理される。図は分離された２個の演算装置μＣと
ＡＢＳを示している。しかし同様に、車両に既に設けられた電子システムが本発
明による方法の検出の役目を引き受けることができる。これに関して最も簡単で
好ましい場合、ＡＢＳまたは電子システムのソフトウェアを変更するだけでよい
。操舵角センサＬ、ヨーレイトセンサＧおよび横方向加速度センサＱのような、
車両に設けられた付加的なセンサは、カーブ走行を検出するために使用可能であ
る。従って、これらのセンサは演算装置μＣおよびまたはＡＢＳに接続されてい
る。

【００３５】 車両２が左カーブ４内にあると、カーブを充分に高速で走行するときに、後輪
１が路面６から離れる。この状況は図１ｂに示してある。図１ｂにおいて、参照
符号は離れた後輪を示し、参照符号３は路面に接触している後輪を示している。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１ａは評価電子回路を備えた自動車の車輪を概略的に示す平面図、図１ｂは
車輪の概略的な側面図である。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１４年１月３１日（２００２．１．３１）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【表１】 − 表の左側の縦欄の計算に依存して、車輪が空転しているか否かを決定するこ とであって、 この場合、記載“＊Ｖ”は、車輪（左後輪＝ｈｌ、右後輪＝ｈｒ）の１個が 空転していると認識されることを意味すること を実施することを特徴とする請求項１〜１２の少なくとも一つに記載の方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＪＰ，ＵＳ Ｆターム(参考） 3D046 BB25 BB28 BB29 HH08 HH22 HH25 HH36 HH46 JJ01 JJ06 KK12

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 極端な走行状態において、左前輪（ｖｌ）、右前輪（ｖｒ）
   、左後輪（ｈｌ）および右後輪（ｈｒ）を備えた自動車（２）の空転車輪（１）
   を検出するための方法であって、車輪がそれぞれ、その回転速度（Ｖ．ｖｌ，Ｖ
   ．ｖｒ，Ｖ．ｈｌ，Ｖ．ｈｒ）に関する情報を、車両データを評価するための手
   段（μＣ）に供給する、方法において、 カーブ走行しているかどうか、どちらのカーブ方向（４，４′）にカーブ走行
   しているか、およびカーブ内側の後続の車輪（１）の回転速度が、路面（６）に
   接触しているときの理論的に生じ得る回転速度と異なっているかどうかを、車両
   データを評価するための前記手段が検査することを特徴とする方法。
2. 【請求項２】 理論的に生じ得る回転速度が、カーブ外側にある後続の車輪
   （４）の回転速度から計算されることを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 【請求項３】 理論的に生じ得る回転速度が車速から計算されることを特徴
   とする請求項１または２記載の方法。
4. 【請求項４】 次のグループの処置、すなわち − 先行する車輪の回転速度（Ｖ．ｖｌ，Ｖ．ｖｒ）の互いに比較すること、 − ヨーレイトセンサ（Ｇ）の信号を評価すること、 − 操舵角センサ（Ｌ）の信号を評価すること、 − 横方向加速度センサ（Ｑ）の信号を評価すること、 − 後輪が持ち上がる前に経過する時間にわたってすべての車輪の回転速度（Ｖ ．ｖｌ，Ｖ．ｖｒ，Ｖ．ｈｌ，Ｖ．ｈｒ）を評価すること の１つまたは複数の処置によって、カーブ走行とカーブ方向を検出することを特
   徴とする請求項１〜３の少なくとも一つに記載の方法。
5. 【請求項５】 カーブ内側の後続車輪の速度が、路面に接触しているときの
   この車輪の理論的に生じ得る最高回転速度よりも大きいときに、空転車輪が検出
   されることを特徴とする請求項１〜４の少なくとも一つに記載の方法。
6. 【請求項６】 理論的に生じ得る最高回転速度が、カーブ外側にある後続の
   車輪の回転速度と第１の閾値Ｓ１の合計であることを特徴とする請求項１〜５の
   少なくとも一つに記載の方法。
7. 【請求項７】 第１の閾値Ｓ１が車速Ｖの関数Ｓ１＝ｆ（Ｖ）であることを
   特徴とする請求項１〜６の少なくとも一つに記載の方法。
8. 【請求項８】 第１の閾値Ｓ１が少なくとも、車両の最小カーブ半径時の後
   続の両車輪の回転速度の最大の差であることを特徴とする請求項１〜７の少なく
   とも一つに記載の方法。
9. 【請求項９】 空転車輪が検出される間、この車輪の回転速度の測定値が、
   車両に設けられた他の電子システム、特に電子ブレーキシステム（ＡＢＳ）、ト
   ラクションスリップコントロールシステムまたは電子ドライビングダイナミクス
   システムに供給されないことを特徴とする請求項１〜８の少なくとも一つに記載
   の方法。
10. 【請求項１０】 空転車輪の回転速度の測定値の代替値が求められ、この代
    替値が使用されない測定値の代わりに電子システムに供給されることを特徴とす
    る請求項９記載の方法。
11. 【請求項１１】 カーブ半径を決定するための値が第２の閾値Ｓ２を上回る
    ときにのみ、カーブ走行が検出されることを特徴とする請求項１〜１０の少なく
    とも一つに記載の方法。
12. 【請求項１２】 カーブ半径を決定するための値が、先行する両車輪の回転
    速度の差から計算されることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一つに記載
    の方法。
13. 【請求項１３】 評価のための手段が次のステップ − それ自体公知の方法で個々のすべての車輪の回転速度（Ｖ．ｖｌ，Ｖ．ｖｒ ，Ｖ．ｈｌ，Ｖ．ｈｒ）を測定すること、 − 左前輪の回転速度（Ｖ．ｖｌ）を右前輪の回転速度（Ｖ．ｖｒ）と比較する こと、 − 左後輪の回転速度（Ｖ．ｈｌ）と右後輪の回転速度（Ｖ．ｈｒ）と比較する こと、 − 次の表の左側の縦欄内の論理式を計算すること、 【表１】 − 表の左側の縦欄の計算に依存して、車輪が空転しているか否かを決定するこ とであって、 この場合、記載“＊Ｖ”は、車輪（左後輪＝ｈｌ、右後輪＝ｈｒ）の１個が 空転していると認識されることを意味すること を実施することを特徴とする請求項１〜１２の少なくとも一つに記載の方法。 請求項１〜１３の少なくとも１つに記載の方法を実施するための装置において
    、メモリと入出力手段を有するマイクロプロセッサ（μＣ）を備え、この入出力
    手段がドライビングダイナミクスシステムまたはブレーキシステム（ＡＢＳ）の
    電子機器と、車両センサ（５）に接続されていることを特徴とする装置。